《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、目錄1緒論21.1家用太陽(yáng)能供電的意義與背景21.2太陽(yáng)能發(fā)電研究現(xiàn)狀與前景31.3本文主要工作52太陽(yáng)能發(fā)電原理62.1太陽(yáng)能電池板的發(fā)電原理62.2太陽(yáng)能蓄電池的原理82.3逆變器的工作原理113太陽(yáng)能家用供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)123.1家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)組成123.2家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)組成原件介紹123.3需求分析173.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)184軟硬件的選擇204.1硬件的選擇204.2軟件的設(shè)計(jì)265結(jié)論33參考文獻(xiàn)34致謝35351緒論1.1家用太陽(yáng)能供電的意義與背景隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)以及傳統(tǒng)能源的日益枯竭，人們迫切的需要尋找一種新型的清潔的能源以代替由煤炭，石油

2、，天然氣組成的傳統(tǒng)能源。太陽(yáng)能就是一種可再生的新型能源，太陽(yáng)能發(fā)電，不會(huì)產(chǎn)生任何廢料，也不會(huì)排放任何氣體，對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何影響，是一種完完全全清潔的能源，如果太陽(yáng)能能夠取代傳統(tǒng)能源，那么對(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展是有很深遠(yuǎn)的意義的。太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的能量。地球軌道上的平均太陽(yáng)輻射強(qiáng)度為1367kw/m2。太陽(yáng)是一個(gè)巨大、久遠(yuǎn)、無(wú)盡的能源。盡管太陽(yáng)輻射到地球大氣層的能量?jī)H為其總輻射能量（約為3.75×1026W）的22億分之一，但已高達(dá)173,000TW，也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于500萬(wàn)噸煤。太陽(yáng)能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免

3、費(fèi)使用，又無(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。但太陽(yáng)能也有兩個(gè)主要缺點(diǎn)：一是能流密度低；二是其強(qiáng)度受各種因素（季節(jié)、地點(diǎn)、氣候等）的影響不能維持常量。這兩大缺點(diǎn)大大限制了太陽(yáng)能的有效利用。太陽(yáng)能的能源是來(lái)自地球外部天體的能源（主要是太陽(yáng)能），是太陽(yáng)中的氫原子核在超高溫時(shí)聚變釋放的巨大能量，人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來(lái)自太陽(yáng)。隨著社會(huì)生產(chǎn)的日益發(fā)展，人類對(duì)電的需求每年以很大幅度增加，進(jìn)而對(duì)能源的需求也迅速增長(zhǎng)。全世界對(duì)能源的消耗在1970年約為83億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而在1995年，這種消耗達(dá)到了140噸標(biāo)準(zhǔn)煤，即25年間增長(zhǎng)了69.7%，并預(yù)計(jì)，到2020年全世界對(duì)能源的消耗會(huì)達(dá)到195

4、億噸標(biāo)準(zhǔn)煤[1]。因此，采用既清潔，又可再生的新型能源是十分有必要的，尤其是我過(guò)是世界上的能源消耗大國(guó)，更應(yīng)該為可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)工作盡一份力，太陽(yáng)能就是我們想要的新型能源，它不僅可以解決能源枯竭的問(wèn)題，也不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體，對(duì)環(huán)境零污染。我國(guó)蘊(yùn)藏著豐富的太陽(yáng)能資源，太陽(yáng)能利用前景廣闊。目前，中國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)規(guī)模已位居世界第一，是全球太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)量和使用量最大的國(guó)家和重要的太陽(yáng)能光伏電池生產(chǎn)國(guó)。中國(guó)比較成熟太陽(yáng)能產(chǎn)品有兩項(xiàng)：太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。35太陽(yáng)能供電進(jìn)入家庭是一種趨勢(shì)。目前，太陽(yáng)能家用供電不能普及的原因除造價(jià)高外，還沒(méi)有較為合適的控制器為用戶提供便捷的使用

5、服務(wù)，這是制約其發(fā)展的因素之一。故本課題設(shè)計(jì)一種太陽(yáng)能家用系統(tǒng)，為太陽(yáng)能供電進(jìn)入千家萬(wàn)戶奠定基礎(chǔ)。利用太陽(yáng)能發(fā)電有兩大類型，一類是太陽(yáng)光發(fā)電（亦稱太陽(yáng)能光發(fā)電），另一類是太陽(yáng)熱發(fā)電（亦稱太陽(yáng)能熱發(fā)電）。太陽(yáng)能光發(fā)電是將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)變成電能的一種發(fā)電方式。它包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電四種形式，在光化學(xué)發(fā)電中有電化學(xué)光伏電池、光電解電池和光催化電池。太陽(yáng)能熱發(fā)電是先將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化成電能，它有兩種轉(zhuǎn)化方式。一種是將太陽(yáng)熱能直接轉(zhuǎn)化成電能，如半導(dǎo)體或金屬材料的溫差發(fā)電，真空器件中的熱電子和熱電離子發(fā)電，堿金屬熱電轉(zhuǎn)換，以及磁流體發(fā)電等。另一種方式是將

6、太陽(yáng)熱能通過(guò)熱機(jī)（如汽輪機(jī)）帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，與常規(guī)熱力發(fā)電類似，只不過(guò)是其熱能不是來(lái)自燃料，而是來(lái)自太陽(yáng)能。1.2太陽(yáng)能發(fā)電研究現(xiàn)狀與前景由于大量燃燒礦物能源，造成了全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，對(duì)人類的生存和發(fā)展構(gòu)成威脅。在這樣背景下，1992年聯(lián)合國(guó)在巴西召開(kāi)“世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”，會(huì)議通過(guò)了《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》，《21世紀(jì)議程》和《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》等一系列重要文件，把環(huán)境與發(fā)展納入統(tǒng)一的框架，確立了可持續(xù)發(fā)展的模式。這次會(huì)議之后，世界各國(guó)加強(qiáng)了清潔能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)，將利用太陽(yáng)能與環(huán)境保護(hù)結(jié)合在一起，使太陽(yáng)能利用工作走出低谷，逐漸得到加強(qiáng)。世界環(huán)發(fā)大會(huì)之后，中國(guó)政府

7、對(duì)環(huán)境與發(fā)展十分重視，提出10條對(duì)策和措施，明確要“因地制宜地開(kāi)發(fā)和推廣太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能等清潔能源”，制定了《中國(guó)21世紀(jì)議程》，進(jìn)一步明確了太陽(yáng)能重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目[2]。世界上越來(lái)越多的國(guó)家認(rèn)識(shí)到一個(gè)能夠持續(xù)發(fā)展的社會(huì)應(yīng)該是一個(gè)既能滿足社會(huì)需要，而又不危及后代人前途的社會(huì)。因此，盡可能多地用潔凈能源代替高含碳量的礦物能源，是能源建設(shè)應(yīng)該遵循的原則。隨著能源形式的變化，常規(guī)能源的貯量日益下降，其價(jià)格必然上漲，而控制環(huán)境污染也必須增大投資。中國(guó)是世界上